برای بررسی وابستگی فشار بر دمای - هیچ چیز می تواند ساده تر ...

بررسی ویژگی های فیزیکی از گاز

تاریخ کشف علمی اغلب با این واقعیت آغاز می شود که شخص "حق" را در جای مناسب در زمان مناسب. این چیزی است که با مطالعه گازهای اتفاق افتاده است. فیزیکدان فرانسوی، شیمیدان، مهندس سرژ چارلز در هوا علاقه مند شد. در این راستا، به مطالعه وابستگی فشار بر دمای هوا لازم بود. البته، گرما همواره ابزار برای اولین بار محققان بوده است. با این حال، قدرتمند و آسان برای کنترل منابع انرژی، و همیشه در دست. ابزار قدیمی ترین دانش همواره سنگ محک است "خوب، خوب، بیایید ببینید که چه اتفاقی خواهد افتاد وقتی که به آن حساس است به گرما، و اگر شما اضافه کردن ..." و غیره

و چه چیزی بسیار جالب را پیدا چارلز در گازهای؟ ما انجام تحقیقات خود را. نگاهی لوله شیشه ای، از یک طرف آن را محکم بسته خواهد شد، و ترتیب در داخل یک پیستون که اسلاید در طول لوله. بعدی مجموعه منبع حرارت - لامپ الکل معمول - و تجهیز آزمایشگاه ما نیمکت دما و فشار - آن را در وابستگی به دما از فشار ما قصد داریم به بررسی بود. بنابراین اجازه دهید شروع ...

ما یک مقدار مشخصی از گاز در حجم محدود و سیلندر پیستون کف. رفع لامپ الکل podogreem پیستون و گاز آزمون. ما ارسال تعداد مقادیر فشار Pn و از Tn دمای گاز است. در تجزیه و تحلیل اطلاعات به دست آمده، ما می بینیم که وابستگی فشار دمای طبیعت متناسب است - با افزایش دما و فشار افزایش می یابد. توجه داشته باشید که پیستون به فشارهای مختلف قرار: خارج - اتمسفر است، و داخل - از گاز و گرمایش. برای آزمایش بعدی خواهد نگهدارنده پیستون حذف کنید و ببینید که پیستون به برابری فشار حرکت می کند. اما آن را به مقدار گاز را تغییر دهید، و مقدار (وزن) باقی مانده همان. نتیجه می گیریم که چارلز دریافت: جرم و حجم ثابت فشار گاز به طور مستقیم به درجه حرارت متناسب است - به سادگی و با ذوق.

به عبارت دیگر، در حجم ثابت، افزایش فشار بر گرمایش و در فشار ثابت در حالی که حرارت مقدار افزایش می یابد. برای بالونی است بدان معنی است که در طول گرم کردن هوا از مشعل، آن گسترش می یابد و حجم آن افزایش می یابد، و حجم از حوزه - هیچ. از این رو، هوای اضافی برگ توپ و داخل است توده هوا کمتر از جرم از همان حجم از هوا را از خارج. آتش اصل ارشمیدس، و توپ چیزی برای انجام اما به پرواز به لذت از مخاطبان است.

با این حال، یافته های قابل توجه این است که فشار P و T دمای توسط P1 / T1 = P2 / T2 = .... = فتوسنتز / TN = CONST مربوط می شود. می توان آن را متفاوت تفسیر: P = K * T، که در آن k - یک نوع از ثابت گاز. اگر ما این روابط به ارزش درجه حرارت فردی، فشار و حجم اعمال می شود، شما می توانید یک ثابت شناخته شده است. به عنوان مثال، حجم گاز است که در طول گرم در 1 درجه به 1/273 مقدار اولیه افزایش یافته است.

و البته، علاقه زیادی وابستگی فشار از یک مواد در دمای گذار فاز، برای مثال، مایع به گاز است. نزدیک شی برای مطالعات از این نوع آب است. تشکیل بخار آب بالا است در نتیجه از انتقال تعداد معینی از مولکول های آب از محیط خارجی است. نیروهای - این است که با دو عامل مانع از کشش سطحی و فشار خارجی. غلبه بر آنها را می توانید تنها مولکولهای با پتانسیل انرژی کافی استطاعت - معادل دمای. دو راه برای رسیدن به این ظرفیت وجود دارد: ممکن است به افزایش انرژی از مولکول های آب با حرارت دادن و یا کاهش مقاومت در برابر فشار خارجی. روش اول است با این واقعیت شناخته شده را تایید - آب گرم سرعت تبخیر، و دوم - کاهش مولکول آستانه انرژی می روم "پدر" محیط زیست است.

بیایید به بازگشت به محیط آزمایشگاهی است. فضای زیر پیستون با آب پر، فقط کمی، فقط 20-40 گرم توجه داشته باشید که پیستون باید آزادانه حرکت می کند، و سیستم باید مقصر شیر. اگر آب گرم است، بخار آب تشکیل خواهد پیستون تغییر و خود را رها "در خورشید است." فضای بالای پیستون به یک منبع هوا با فشار متغیر متصل شود، به عنوان مثال، مجموعه ای از میله پیستون دومین دستی قابل کنترل است. حالا ممکن است به منظور بررسی وابستگی به دما از فشار بخار. حرکت پیستون و میله، تغییر فشار خارجی به پیستون است. اطلاعات متوسط تعمیر. به درستی که درجه حرارت بخار در طول ثابت، به عنوان مثال گرفتن بدون تغییر، حداقل به طور خلاصه، به معنی. اگر ما غفلت تبادل حرارت با محیط زیست، رفتار جفت بسیار متفاوت است از رفتار نمی یک گاز ایده آل.

جالب توجه است، حتی در چنین راه اندازی اولیه مشاهده می شود وابستگی نقطه جوش از فشار است. به یاد بیاورید که به نام انتقال مایع جوش به بخار با تشکیل حباب در سراسر حجم مایع. پس رفع جوش به راحتی. اینجا دوباره به افزایش فشار، جوش مایع با افزایش دما، و بنابراین، از آن آسان است برای uninitiated برای نشان دادن تعجب آور ترفند - آب جوش در دمای 80 درجه سانتیگراد و یا به ظاهر به حس مشترک برعکس، بیشتر از همان 110 درجه سانتیگراد است.

دلیلش این است که بعد از تحقیق در رفتار گاز، بخار که در معرض گرما منابع در ماده، در پایان، و موتورهای حرارتی مختلف ایجاد شده اند: موتور بخار، موتور قابل حمل، موتور، موتور احتراق داخلی. و چند می دانم که اول به دنیا آمد در میان آنها، البته، باید یک بادکنک در نظر گرفته شود.